第七篇-細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞外被.ppt

第七章細(xì)胞外基質(zhì) 第一節(jié)氨基聚糖和蛋白聚糖第二節(jié)膠原與彈性蛋白第三節(jié)非膠原性黏合蛋白 細(xì)胞外基質(zhì) extracellularmatrix 分布于細(xì)胞外空間 由蛋白質(zhì)和多糖所構(gòu)成的纖維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu) 對(duì)細(xì)胞具有支持 連接 保護(hù) 營養(yǎng)作用 提供細(xì)胞各種生命活動(dòng)的微環(huán)境等 細(xì)胞外被 cellcoat 又稱糖鍔 是胞膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質(zhì) 是糖與膜蛋白或膜脂共價(jià)形成糖蛋白或糖脂 屬于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)組分 概述 膀胱上皮細(xì)胞表面的糖被 細(xì)胞外被示意圖 胞外基質(zhì)的組分 1 氨基聚糖和蛋白聚糖 凝膠樣基質(zhì)2 膠原和彈性蛋白 纖維網(wǎng)架3 非膠原糖蛋白 纖連蛋白和層粘連蛋白 粘著成分 胞外基質(zhì) 第一節(jié)氨基聚糖和蛋白聚糖 一 氨基聚糖 glycosaminoglycan GAG 重復(fù)的二糖單位構(gòu)成的直鏈多糖 氨基聚糖分為六種類型 1 透明質(zhì)酸 HA 2 硫酸軟骨素 CS 3 硫酸皮膚素 DS 4 硫酸角質(zhì)素 KS 5 硫酸乙酰肝素 HS 6 肝素 heparin 氨基聚糖模式圖 A 蛋白聚糖 B 一些氨基聚糖分子式 C 軟骨蛋白聚糖的電鏡照片 D 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 最簡單 相對(duì)分子量大 含大量親水基團(tuán) 帶負(fù)電荷 可結(jié)合大量水分子使基質(zhì)膨脹 功能特點(diǎn) 賦予組織彈性 抗壓性 促進(jìn)細(xì)胞遷移 增殖 創(chuàng)傷修復(fù)愈合 阻止細(xì)胞分化 多余的透明質(zhì)酸被透明質(zhì)酸酶降解 透明質(zhì)酸 hyaluronicacid HA 二 蛋白聚糖 proteoglycan PG 結(jié)構(gòu)組成 蛋白聚糖結(jié)構(gòu)示意圖 氨基聚糖與蛋白聚糖的功能 氨基聚糖帶有大量負(fù)電荷及具有極強(qiáng)親水性 使胞外基質(zhì)形成多孔的膠凍狀 具有 1 使組織具有彈性和抗壓性2 對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有選擇滲透性3 允許細(xì)胞在其間遷移等 第二節(jié)膠原與彈性蛋白 一 膠原 collagen 胞外基質(zhì)中 高度特化 水不溶性的纖維蛋白家族 體內(nèi)含量最多的蛋白 約占總蛋白的30 不同組織膠原含量差別很大 結(jié)締組織特別豐富 膠原在不同組織中的含量 一 膠原 collagen 的結(jié)構(gòu) 1 原膠原 膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位 由三條 螺旋肽鏈盤繞成的3股螺旋結(jié)構(gòu) 長300nm 直徑15nm 每條肽鏈約含100個(gè)氨基酸殘基 一級(jí)結(jié)構(gòu)具有三肽重復(fù)序列 Gly X YX Pro Y Hypro或 Hylys 膠原纖維及原膠原 2 膠原纖維 collagenfibril 不同的原膠原首尾相隔35nm 相鄰分子相錯(cuò)1 4長度階梯式有序排列 側(cè)向間共價(jià)結(jié)合 彼此交聯(lián)聚合形成的細(xì)纖維束 膠原的分子結(jié)構(gòu) 原膠原的分子間和分子內(nèi)交聯(lián) 膠原原纖維 膠原纖維束 賴氨酸殘基橫聯(lián)共價(jià)結(jié)合 3 膠原纖維束 二 膠原的類型I型 皮膚 肌腱 韌帶 骨中II型 軟骨III型 血管壁 疏松結(jié)締組織中IV型 基底膜 三 膠原的合成裝配與降解 來源 成纖維細(xì)胞 軟骨細(xì)胞 成骨細(xì)胞 上皮細(xì)胞等合成 細(xì)胞內(nèi) 細(xì)胞核 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 分泌小泡 裝配 細(xì)胞外降解 細(xì)胞外 鏈基因 細(xì)胞核 hnRNA mRNA 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 核糖體 前體肽鏈內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔 切去信號(hào)肽 前體鏈兩端有前肽 前 鏈 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體內(nèi) 羥基化 糖基化 三股 螺旋C端前肽以二硫鍵連接形成前膠原分子 胞外基質(zhì) 切去前肽 原膠原分子 自我裝配 膠原原纖維 膠原纖維 四 膠原的功能 含量最高 剛性和抗張力最大 構(gòu)成胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu) 肌腱中平行成束排列 連接肌肉和骨骼 具韌性 抗張性 在成熟的骨骼 角膜中 形成有序的膠合板樣結(jié)構(gòu) 使組織牢固 不易變形的特性 膠原經(jīng)細(xì)胞表面受體介導(dǎo)與細(xì)胞骨架相互作用 非糖基化疏水纖維蛋白 富含甘氨酸 脯氨酸 很少羥化 呈無規(guī)則卷曲狀態(tài) 相互交聯(lián)形成胞外基質(zhì)中的彈性網(wǎng)絡(luò) 具高度彈性及回縮力 在皮膚結(jié)締組織中特別豐富 使皮膚有高度彈性 二 彈性蛋白 elastin 彈性蛋白結(jié)構(gòu) 第三節(jié)非膠原性黏合蛋白 胞外基質(zhì)中一類多功能大分子 共同特點(diǎn) 可與細(xì)胞結(jié)合 也可與胞外基質(zhì)中其他大分子結(jié)合 使細(xì)胞與胞外基質(zhì)粘著 是胞外基質(zhì)的組織者 一 纖粘連蛋白 fibronectin FN 1 纖粘連蛋白 纖維狀糖蛋白 亞單位約2500個(gè)氨基酸殘基 羧基末端二硫鍵交聯(lián)成二聚體 呈V字型 纖粘連蛋白的功能 1 血漿纖粘連蛋白參與血凝 創(chuàng)傷愈合 增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的功能 2 介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間粘著 3 維持細(xì)胞形態(tài) 調(diào)控增殖 遷移 分化等 基底膜主要結(jié)構(gòu)成分 細(xì)胞通常通過層粘連蛋白錨定于基底膜上 二 層粘連蛋白 laminin 1 構(gòu)成基底膜主要成分 2 保持細(xì)胞間粘連 細(xì)胞的極性及細(xì)胞的分化 3 調(diào)節(jié)細(xì)胞的遷移 與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān) 層粘連蛋白功能 膜整聯(lián)蛋白 integrin 跨膜糖蛋白 外連細(xì)胞外基質(zhì)或細(xì)胞 胞內(nèi)連細(xì)胞骨架 配體 FN LN 膠原等 結(jié)構(gòu) 亞基 亞基 細(xì)胞外基